CN110455985B - 一种分析系统内残余空气的置换装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及了一种分析系统内残余空气的置换装置，用于瓶装高纯气微量水测定前分析系统内残余空气的置换，该置换装置包括带有第一支管和第二支管的主管道，在所述主管道上第一支管和第二支管之间设置有高压球阀，所述主管道的一端与高纯气瓶密封连接，另一端与气体管道密封连接，所述气体管道与工业高纯氮气管道密封连接，所述第一支管与减压器密封连接，所述减压器出口密封连接微量水分析器；所述第二支管与低压针阀密封连接，所述微量水分析器的放空接头和所述低压针阀的出口均密封连接至室外的放空管道。该气体置换装置结构简单，操作方便，气路死体积接近为0，无爆炸等安全隐患。
Description
技术领域
本发明涉及一种气体分析前的分析流路置换装置，特别涉及一种用于瓶装高纯气微量水测定前分析系统内残余空气的置换装置。
背景技术
近年来，各行业对高纯气的需求日益增加，对高纯气纯度的要求也越来越高。在商品化瓶装高纯气销售前，需要对其进行微量水含量的抽样检验。因气瓶内压力较高，约为15MPa，通常采用直接将减压器与高纯气瓶瓶嘴螺接，减压器出口螺接至微量水分析器，待高压气体降至为约0.5MPa的低压气体，在保持输入微量水分析器气体压力和流量稳定的条件下进行测定。但是，由于减压器内部死体积较大，残留空气较多，空气中的水分和氧气以指数稀释方式缓慢扩散至分析系统中，欲将分析系统中水分和氧气置换干净，通常需要24h以上，耗时长且置换过程消耗大量瓶装气体，降低气瓶充装压力，影响被抽检后瓶装高纯气的商品化销售。
参见图1所示，现有技术通常采用将减压器与高纯气瓶瓶嘴螺接，减压器出口通过
铜管或不锈钢管螺接至微量水分析器，将瓶内高压气体从约15MPa～20MPa降至为约0.5MPa～0.6MPa低压气体，通常设定微量水分析器压力和流量分别为：0.1MPa～0.2MPa和10mL/min～30mL/min。欲将分析系统中水分置换干净，通常需要一昼夜，耗时长且置换过程消耗大量瓶装气体。
CN205844043U公开了一种无残留气体或液体的抽取、储存和置换装置，包括罐体、膜片、膜片操纵接口和气液进出接口，所述罐体的内部设置一个膜片，膜片将罐体的内部空腔分割成两个互相独立的腔体A和腔体B，腔体A和腔体B对应的罐体上分别设置膜片操纵接口和气液进出接口。该专利实质是一个可操控的球胆，球胆置于一耐压金属球体内，球胆有两个接口，用两个阀门A、B分别操制；开启金属球体上的阀门C以通入介质气体或液体压缩球胆排气，须提前打开球胆排气阀门A并关闭球胆进气阀门B；关闭球胆排气阀门A，开启球胆进气阀门B，再开启金属球体上的阀门D以排泄压缩气或液，重新充入气体，如此往复，实现系统气体的排空。该装置不仅结构复杂，阀门较多，因采用聚合物隔膜，不可避免发生微量水或氧气的渗透，可参考聚烯烃薄膜水蒸气渗透测定的相关国家标准；对于微量水或氧气的分析而言，即使反复操控该系统，最终也不可能达到微量分析所要求的置换成完全洁净系统的要求。另外，该系统主要用于样品中常量组分分析的取样操作中，并非其它用途。因隔膜还有容易吸附被测微量成分的缺点，系当今早已淘汰的取样技术之一。
CN102359860A公开了一种用于发动机羽流试验研究的清洁真空系统，包括低真空系统、低真空液氮冷阱系统、高真空系统、高真空液氮冷阱系统、低温泵液氮供应系统、空气复压系统、氮气复压系统、液氦热沉、液氮热沉和羽流吸附泵；低真空系统为罗茨泵机组；罗茨泵机组包括螺杆泵、蝶阀A、电阻规A、电磁阀A、罗茨泵、蝶阀C和插板阀A；低真空系统还包括电磁阀C、电阻规C和插板阀C；螺杆泵顺次通过蝶阀A、电阻规A、电磁阀A、罗茨泵与插板阀A相连接；插板阀A通过三通与低真空液氮冷阱系统的液氮冷阱A的入口相连接，液氮冷阱A出口通过管道连接插板阀C后与真空容器相连接，在插板阀C与液氮冷阱A的出口之间连接有电阻规C；且在插板阀A与液氮冷阱的入口之间设置有电磁阀C；罗茨泵配有旁路管道，旁路管道上安装有蝶阀C，在螺杆泵单独工作时使气体不流经罗茨泵；高真空系统包括低温泵、辅助分子泵、前级分子泵和旋片泵；前级分子泵配有旁路管道，旁路管道上安装有电磁阀I，在旋片泵单独工作时使气体不流经前级分子泵；低温泵启动前的预抽采用前级分子泵、旋片泵充当预抽泵来完成；安全阀A设置于低温泵与低温泵液氮供应系统之间的连接管路上，旋片泵通过管道顺次通过电磁阀J、高真空液氮冷阱系统的液氮冷阱B、前级分子泵与插板阀J前端连接，插板阀J后端安装有两通管道：第一路管道顺次通过插板阀E、低温泵、插板阀D与真空容器相连接，形成低温泵抽气路；第二路管道顺次通过电磁阀E、辅助分子泵、插板阀F与真空容器相连接，形成辅助分子泵抽气路；两路抽气路与插板阀J之间还设置有电磁阀H；低温泵和插板阀D之间设置有冷规A；辅助分子泵和插板阀F之间设置有冷规B；插板阀J和前级分子泵之间设置有电阻规D，手动放气阀连接于前级分子泵与高真空液氮冷阱系统的液氮冷阱B之间；低真空液氮冷阱系统包括液氮罐A、液氮供应阀A、管路安全阀A、冷阱进液阀A、液氮冷阱A、电子液位计A和放空阀A，高真空液氮冷阱系统包括液氮罐B、液氮供应阀B、管路安全阀B、冷阱进液阀B、液氮冷阱B、电子液位计B和放空阀B；低真空液氮冷阱系统用于为低真空系统除油；高真空液氮冷阱系统用于为高真空系统除油；电子液位计A、电子液位计B分别与液氮冷阱A、液氮冷阱B连接；低真空系统的插板阀A通过三通与低真空液氮冷阱系统的液氮冷阱A的入口相连接，且在插板阀A与液氮冷阱A的入口之间设置有电磁阀C；液氮冷阱B安装在高真空系统的前级分子泵与电磁阀J之间；液氮罐A通过管道顺次连接液氮供应阀A、冷阱进液阀A、液氮冷阱A、放空阀A；液氮罐B通过管道顺次连接液氮供应阀B、冷阱进液阀B、液氮冷阱B、放空阀B；低温泵液氮供应系统包括液氮罐C、液氮供应阀C、管路安全阀C、低温旁路阀A、低温电磁阀A、管路安全阀D、气液分离器进液阀A、气液分离器A、安全阀C、电子液位计C、放空阀C、低温阀A、安全阀D、气液分离器出液阀A、气液分离器回液阀A、安全阀E和低温阀B；气液分离器A配有电子液位计C，用于监控气液分离器A液氮液位，电子液位计C的另一端分别与低温电磁阀A连接形成闭合回路，低温泵液氮出口管路一端一直延伸至气液分离器顶部，液氮罐C通过管道顺次与液氮供应阀C、低温电磁阀A、气液分离器进液阀A、气液分离器A连接，且在低温电磁阀A和气液分离器进液阀A之间的管路上还连接有管路安全阀D；气液分离器A通过低温阀B、气液分离器回液阀A与高真空系统300的低温泵的液氮进液口相连接，低温泵液口通过低温阀A、气液分离器出液阀A与气液分离器A相连接，放空阀C通过管路安装在气液分离器A顶部，液氮罐D通过管道顺次与液氮供应阀D、低温电磁阀B、气液分离器进液阀B、气液分离器B连接，且在低温电磁阀B和气液分离器进液阀B之间的管路上连接有管路安全阀F；空气复压系统包括空气过滤器、空气供应电磁阀A、空气供应电磁阀B、空气供应电磁阀C和氮气接入电磁阀，空气过滤器一端通过管道直接和大气接通，另一端通过三通管道分别并行连接空气供应电磁阀A、空气供应电磁阀B、空气供应电磁阀C，空气供应电磁阀A、空气供应电磁阀B、空气供应电磁阀C的另一端均最终连接至真空容器；氮气接入电磁阀的一端通过管道安装在空气供应电磁阀C与真空容器之间，氮气接入电磁阀的另一端通过管道与氮气复压系统的管路安全阀G连接；氮气复压系统包括气氮罐、气氮供应阀和管路安全阀，用于试验结束后用于真空容器的前期复压；气氮罐通过气氮供应阀与氮气接入电磁阀连接，气氮供应阀与氮气接入电磁阀之间的连接管路上配有安全阀G；液氦热沉、液氮热沉、羽流吸附泵均位于真空容器内部，液氦热沉位于液氮热沉3000内部，由液氮热沉保护，羽流吸附泵位于液氦热沉内部的一侧。该专利主要涉及一种大型抽真空系统的设计、制造及其如何抽真空和如何复压至常压的方法，属于航空领域的尖端羽流试验用清洁真空技术，无法应用于本发明涉及的领域。
CN105546333A公开了一种高纯气体充装系统，所述高纯气体充装系统包括储罐、充装泵、充气管路、纯化器、充装排、气瓶、真空泵、分析仪、气体回流管路；充气泵连接储罐，充气管路一端连接充气泵、另一端连接充装排；纯化器并联于充气管路上，充气管路被并联段设置阀门；气瓶固定在充装排上，同时设置气体回流管路连接气瓶；真空泵连接在充装排上；设置分析仪，采样点分别设置在充气管路和充装排与真空泵连接管路上。该装置结构极其复杂，主要应用于瓶装气体的大规模工业化充装，需要高压气体压缩机和低压真空泵。系统设计仍采用惯常思维，并没有很好解决气体充装系统与分析器连接以及后续微量成分分析的瓶装气质检技术难题。
因此，如何设计、制作一种用于瓶装高纯气微量水测定前分析系统残余空气的置换装置，克服现有分析技术存在的缺陷，成为该领域科技人员亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的在于设计、制作一种用于瓶装高纯气微量水测定前分析系统残余空气的置换装置，结构简单，操作方便，气路死体积接近为0，无爆炸等安全隐患。
为实现上述目的，本发明提供一种分析系统内残余空气的置换装置，用于瓶装高纯气微量水测定前分析系统内残余空气的置换，
该置换装置包括带有第一支管和第二支管的主管道，在所述主管道上第一支管和第二支管之间设置有高压球阀，所述主管道的一端与高纯气瓶密封连接，另一端与气体管道密封连接，所述气体管道与工业高纯氮气管道密封连接，所述第一支管与减压器密封连接，所述减压器出口密封连接微量水分析器；所述第二支管与低压针阀密封连接，所述微量水分析器的放空接头和所述低压针阀的出口均密封连接至室外的放空管道；
该分析系统残余空气的置换装置工作时：
首先，打开高压球阀并关闭低压针阀；将气体管道插入气体置换装置的主管道，并使其通过高压球阀的圆形通孔或通道，插至高纯气瓶的瓶嘴最深处；将气体管道与经稳压、稳流的工业高纯氮气管道密封连接，然后加压使系统压力升至0.5MPa以上，工业高纯氮气经减压器减压后，通入微量水分析器以置换分析系统的残余空气；
然后，缓缓开启低压针阀，通过放空管道排放工业高纯氮气，置换完毕后，关闭低压针阀；将气体管道抽出高压球阀，至主管道的空腔内；关闭减压器、关闭高压球阀，开启高纯气瓶的顶部阀门，调节减压器输出高纯气，调节微量水分析器的气路控制部件控制输入其中的气体的流量；置换调节微量水分析器的分析流路直至微量水分析值稳定后，获取分析数据。
本发明所述的分析系统残余空气置换装置，其中，所述主管道上与所述高纯气瓶连接处优选设有第一螺帽，所述第一螺帽内设置有第一螺帽垫片，所述第一螺帽垫片优选由塑料制成，呈圆环形。
本发明所述的分析系统残余空气的置换装置，其中，所述塑料优选为聚乙烯或聚丙烯。
本发明所述的分析系统残余空气的置换装置，其中，所述主管道的另一端优选具有外螺纹。
本发明所述的分析系统残余空气的置换装置，其中，所述主管道上与所述气体管道连接处优选设有第二螺帽，所述第二螺帽内设置有第二螺帽垫片，所述第二螺帽垫片优选由硅橡胶制成，呈圆柱形。
本发明所述的分析系统残余空气的置换装置，其中，所述高压球阀的两端优选分别通过第一卡套和第二卡套以卡套接头螺接于主管道形成有效密封。
本发明所述的分析系统残余空气的置换装置，其中，所述密封连接优选为密封螺接。
本发明所述的分析系统残余空气的置换装置，其中，所述分析系统残余空气的置换装置优选由金属制成，且一体成型。
本发明所述的分析系统残余空气的置换装置，其中，所述金属优选为铜或不锈钢。
本发明所述的分析系统残余空气的置换装置，其中，所述分析系统残余空气的置换装置还适用于瓶装高纯氮气、氦气、氩气、氢气、甲烷中微量氧测定前分析系统内残余空气的置换。
本发明涉及的分析系统内残余空气的置换装置具体描述如下：
该置换装置包括带有第一支管和第二支管的主管道，在所述主管道上第一支管和第二支管之间设置有高压球阀，所述主管道的一端与高纯气瓶密封连接，另一端与气体管道密封连接，所述气体管道与工业高纯氮气管道密封连接，所述第一支管与减压器密封连接，所述减压器出口密封连接微量水分析器；所述第二支管与低压针阀密封连接，所述微量水分析器的放空接头和所述低压针阀的出口均密封连接至室外的放空管道；
其中，第一螺帽垫片由塑料制成，呈圆环形，厚度为3～4mm；垫片主要作用是增加密封组件相互间的软接触面积，以实现软密封，防止金属表面因硬密封而磨损，延长各部件使用寿命。
主管道与高纯气瓶密封连接的一端，其外径跟与其连接密封的第一螺帽内径相同；
主管道另一端具有外螺纹，以硅橡胶密封垫螺接密封，硅橡胶密封垫为圆柱形，厚度5mm；该垫片主要作用也是增加密封组件相互间的软接触面积，以实现软密封，防止金属表面因硬密封而磨损，延长各部件使用寿命。
主管道另一端的外径与其第二密封螺帽内径相同，第二密封螺帽内径约为3mm；
气体管道，
长度比主管道稍长，与经稳压、稳流的工业高纯氮气工艺管道密封螺接；
高压球阀，以卡套接头螺接于主管道形成有效密封；
两个分支管，一个分支管以卡套接头螺接低压针阀，形成有效密封，另一个分支管螺接减压器，减压器出口螺接微量水分析器；微量水分析器放空接头和低压针阀出口均螺接于通至室外的放空管道；
该分析系统残余空气的置换装置工作时：
首先，打开高压球阀并关闭低压针阀；将气体管道插入气体置换装置的主管道，并使其通过高压球阀的圆形通孔或通道，插至高纯气瓶的瓶嘴最深处；将气体管道与经稳压、稳流的工业高纯氮气管道密封连接，然后加压使系统压力升至0.5MPa以上，工业高纯氮气经减压器减压后，通入微量水分析器；设定微量水分析器压力和流量分别为：0.1MPa～0.2MPa和10mL/min～30mL/min，以置换分析系统内的残余空气；
然后，缓缓开启低压针阀，通过放空管道排放工业高纯氮气，优选排放流量为20mL/min，置换进行约30min后，关闭低压针阀；将气体管道抽出高压球阀，至主管道的空腔内；关闭减压器、关闭高压球阀，开启高纯气瓶的顶部阀门，调节减压器输出高纯气，调节微量水分析器的气路控制部件控制输入其中的气体的压力和流量；置换调节微量水分析器的分析流路直至微量水分析值稳定后，获取分析数据。
本发明的分析系统内气体置换装置适用的瓶装高纯气范围较宽，可用于氢气、氦气、氮气、氩气、甲烷中微量水含量的分析。本发明的有益效果如下：
(1)该气体置换装置结构简单，操作方便，拆装方便，连接紧固、密封性能良好，气路死体积接近为0，无爆炸等安全隐患。可用于高纯气中微量水含量的出厂前质量抽检，可在石化特气生产行业推广应用。
(2)置换空气耗时短。通过适当增加分析流路置换气体的流量，可使原来约需24h以上的置换时间缩短至2h以内，提高了分析系统气体置换效率，为商品化瓶装高纯气微量水含量的质量抽检缩短了分析前期置换时间；
(3)如果时间充裕，可在不增加氮气消耗的情况下，进行分析系统气体置换；
(4)较少消耗气瓶中高纯气。瓶装气体由原来消耗0.5MPa以上降为消耗低于0.1MPa；瓶装高纯气抽检后，不影响后续的商品化销售。
现有减压器前直接螺接高纯气瓶，减压器后螺接微量水分析器，以进行商品化瓶装高纯气中微量水的质控分析。
相比现有技术，本发明可缩短前期置换分析系统时间，同时被抽检的瓶装高纯气由原有分析过程消耗0.5MPa以上，变为消耗低于0.1MPa。因此，对于充装完毕并需要接受抽检的瓶装高纯气，在抽检之后，仍可继续进行后续的商品化销售。
附图说明
图1是现有分析系统的结构示意图；
图2是本发明的置换装置置换气体时的结构示意图；
图3是本发明的置换装置置换气体后的结构示意图；
其中，附图标记：
101、高纯气瓶阀芯；102、气瓶嘴；103、螺帽；104、垫片；105、高压表；106、低压表；107、调节螺杆；108、接头；109、分析器气体管线；
201、高纯气瓶；202、第一螺帽；203、第一螺帽垫片；204、第一支管；205、第一卡套；206、高压球阀；207、手柄；208、第二卡套；209、第二支管；210、低压针阀；211、第二螺帽；212、第二螺帽垫片；213、气体管道；214、针阀出口；215、主管道。
具体实施方式
以下对结合附图本发明的实施例作详细说明：本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例，下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件。
参见图2、图3所示，本发明提供的分析系统内残余空气的置换装置，用于瓶装高纯气微量水测定前分析系统内残余空气的置换，
该置换装置包括带有第一支管204和第二支管209的主管道215，在所述主管道215上第一支管204和第二支管209之间设置有高压球阀206，所述主管道215的一端与高纯气瓶201密封连接，另一端与气体管道213密封连接，所述气体管道213与工业高纯氮气管道(未图示)密封连接，所述第一支管204与减压器(未图示)密封连接，所述减压器出口密封连接微量水分析器(未图示)；所述第二支管209与低压针阀密封210连接，所述微量水分析器的放空接头和所述低压针阀210的出口均密封连接至室外的放空管道(未图示)；
该分析系统残余空气的置换装置工作时：
首先，打开高压球阀206并关闭低压针阀210；将气体管道213插入气体置换装置的主管道215，并使其通过高压球阀206的圆形通孔或通道，插至高纯气瓶201的瓶嘴最深处；将气体管道213与经稳压、稳流的工业高纯氮气管道密封连接，然后加压使系统压力升至0.5MPa以上，工业高纯氮气经减压器减压后，通入微量水分析器以置换分析系统的残余空气；
然后，缓缓开启低压针阀210，通过放空管道排放工业高纯氮气，置换完毕后，关闭低压针阀210；将气体管道213抽出高压球阀206，至主管道215的空腔内；关闭减压器、关闭高压球阀206，开启高纯气瓶201的顶部阀门，调节减压器输出高纯气，调节微量水分析器的气路控制部件控制输入其中的气体的压力和流量；置换调节微量水分析器的分析流路直至微量水分析值稳定后，获取分析数据。
其中，该置换装置的主管道215上与高纯气瓶201连接处设有第一螺帽202，第一螺帽202内设置有第一螺帽垫片203，所述第一螺帽垫片203由塑料制成，呈圆环形。
其中，所述塑料为聚乙烯或聚丙烯。
其中，所述主管道215的另一端具有外螺纹。
其中，该置换装置的主管道215上与气体管道213连接处设有第二螺帽211，第二螺帽211内设置有第二螺帽垫片212，所述第二螺帽垫片212由硅橡胶制成，呈圆柱形。
其中，所述高压球阀206的两端分别通过第一卡套205和第二卡套208以卡套接头螺接于主管道形成有效密封。
其中，所述密封连接为密封螺接。
其中，所述分析系统残余空气的置换装置由金属制成，且一体成型。
本发明所述的分析系统残余空气的置换装置，其中，所述金属为铜或不锈钢。
本发明所述的分析系统残余空气的置换装置，其中，所述分析系统残余空气的置换装置还适用于高纯氮气、氦气、氩气、氢气、甲烷中微量氧的分析。
实施例1
安装上述气体置换装置，图2是本发明置换残余空气时的气体置换装置示意图，图3是本发明置换残余空气后气体置换装置示意图。
采用该气体置换装置及肖氏(SHAW)SADP型自动露点仪组成的分析系统对高纯氮气中微量水含量进行了批量测定。测定高纯氮气湿度前，必须对湿度分析系统进行严格置换脱水处理，测定湿度见表1。
表1
实施例2
又以本发明专利实施例1的气体置换装置和肖氏(SHAW)SADP型自动露点仪与4台不同型号微量水分析器分别组成的分析系统对4瓶不同高纯氮气中微量水含量进行了对照测定，见表2。
表2
表2结果表明，采用不同类型湿度计，此法与霜点法、电解法、Karl Fischer法相比较，所得微量水霜点结果相符，而且分析速度快，操作简捷，分析数据准确，分析系统可靠性强。
实施例3
又以本发明专利实施例1、实施例2的分析系统对日本MCN-005型惰性气体精制装置出口氮气中微量水含量进行了测定，获得同样结果，两次测得精制氮气中微量水霜点均为-77.0℃。
在商品化瓶装高纯气销售前，需要对其进行微量水含量的抽样检验。因气瓶内压力较高，约为15MPa，现有技术通常采用直接将减压器与高纯气瓶瓶嘴螺接，减压器出口螺接至微量水分析器，将高压气体降至为约0.5MPa的低压气体，在保持输入微量水分析器气体压力和流量稳定的条件下进行测定，通常设定微量水分析器压力和流量分别为：0.1MPa～0.2MPa和10mL/min～30mL/min。但是，由于减压器内部死体积较大，残留空气较多，空气中的水分和氧气以指数稀释方式缓慢扩散至分析系统中，欲将分析系统中水分和氧气置换干净，通常需要24h以上，耗时长且置换过程消耗大量瓶装气体，降低气瓶充装压力，影响被抽检后瓶装高纯气的商品化销售。
由实施例1、实施例2和实施例3中的试验数据可知，使用本发明专利的置换装置及肖氏(SHAW)SADP型自动露点仪组成的分析系统可靠性强，分析速度快，操作简捷，测定数据准确，可用于高纯气中微量水含量的批量测定。
本发明专利具有结构简单、操作方便、气路死体积接近为0、无爆炸等安全隐患、置换空气时间短、较少消耗气瓶中高纯气等诸多优点。置换分析系统使得瓶装气体由原来消耗0.5MPa以上变为消耗低于0.1MPa，瓶装气体抽检完毕后，可继续进行商品化销售。
该气体置换装置同样适用于其它瓶装高纯气如氢气、氦气、氩气、甲烷中微量水含量的分析。
综上所述，该装置适用于瓶装高纯气中微量水的批量抽检，可在石化特气生产行业推广应用。
该装置同样适用于氢气、氮气、氦气、氩气、甲烷高纯气中微量氧的批量抽检。
当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明权利要求的保护范围。
Claims (10)
1.一种分析系统内残余空气的置换装置，用于瓶装高纯气微量水测定前分析系统内残余空气的置换，其特征在于，
该置换装置包括带有第一支管和第二支管的主管道，在所述主管道上第一支管和第二支管之间设置有高压球阀，所述主管道的一端与高纯气瓶密封连接，另一端与气体管道密封连接，所述气体管道与工业高纯氮气管道密封连接，所述第一支管与减压器密封连接，所述减压器出口密封连接微量水分析器；所述第二支管与低压针阀密封连接，所述微量水分析器的放空接头和所述低压针阀的出口均密封连接至室外的放空管道；
该分析系统残余空气的置换装置工作时：
首先，打开高压球阀并关闭低压针阀；将气体管道插入气体置换装置的主管道，并使其通过高压球阀的圆形通孔或通道，插至高纯气瓶的瓶嘴最深处；将气体管道与经稳压、稳流的工业高纯氮气管道密封连接，然后加压使系统压力升至0.5MPa以上，工业高纯氮气经减压器减压后，通入微量水分析器以置换分析系统的残余空气；
然后，缓缓开启低压针阀，通过放空管道排放工业高纯氮气，置换完毕后，关闭低压针阀；将气体管道抽出高压球阀，至主管道的空腔内；关闭减压器、关闭高压球阀，开启高纯气瓶的顶部阀门，调节减压器输出高纯气，调节微量水分析器的气路控制部件控制输入其中的气体的流量；置换调节微量水分析器的分析流路直至微量水分析值稳定后，获取分析数据。
2.根据权利要求1所述的分析系统内残余空气的置换装置，其特征在于，所述主管道上与所述高纯气瓶连接处设有第一螺帽，所述第一螺帽内设置有第一螺帽垫片，所述第一螺帽垫片由塑料制成，呈圆环形。
3.根据权利要求2所述的分析系统内残余空气的置换装置，其特征在于，所述塑料为聚乙烯或聚丙烯。
4.根据权利要求1所述的分析系统内残余空气的置换装置，其特征在于，所述主管道的另一端具有外螺纹。
5.根据权利要求1所述的分析系统内残余空气的置换装置，其特征在于，所述主管道上与所述气体管道连接处设有第二螺帽，所述第二螺帽内设置有第二螺帽垫片，所述第二螺帽垫片由硅橡胶制成，呈圆柱形。
6.根据权利要求1所述的分析系统内残余空气的置换装置，其特征在于，所述高压球阀的两端分别通过第一卡套和第二卡套以卡套接头螺接于主管道形成有效密封。
7.根据权利要求1所述的分析系统内残余空气的置换装置，其特征在于，所述密封连接为密封螺接。
8.根据权利要求1所述的分析系统内残余空气的置换装置，其特征在于，所述分析系统残余空气的置换装置由金属制成，且一体成型。
9.根据权利要求8所述的分析系统内残余空气的置换装置，其特征在于，所述金属为铜或不锈钢。
10.根据权利要求1所述的分析系统内残余空气的置换装置，其特征在于，所述分析系统残余空气的置换装置还适用于高纯氮气、氦气、氩气、氢气、甲烷中微量水的分析。
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